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飛輪

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轉(zhuǎn)動慣量很大的盤形零件,其作用如同一個(gè)能量存儲器。對于四沖程發(fā)動機(jī)來說,每四個(gè)活塞行程作功一次,即只有作功行程作功,而排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程都要消耗功。

飛輪(flying wheel),轉(zhuǎn)動慣量很大的盤形零件,其作用如同一個(gè)能量存儲器。對于四沖程發(fā)動機(jī)來說,每四個(gè)活塞行程作功一次,即只有作功行程作功,而排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程都要消耗功。因此曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性變化,曲軸轉(zhuǎn)速也不穩(wěn)定。為了改善這種狀況,在曲軸后端裝置飛輪。

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飛輪作用

在曲軸的動力輸出端,也就是連變速箱和連接做功設(shè)備的那邊。飛輪的主要作用是儲存發(fā)動機(jī)做功沖程外的能量和慣性。四沖程的發(fā)動機(jī)只有做功一個(gè)沖程吸氣、壓縮、排氣的能量來自飛輪存儲的能量。平衡糾正一下不對,發(fā)動機(jī)的平衡主要靠去軸上的平衡塊單缸機(jī)專門有平衡軸。

飛輪具有較大轉(zhuǎn)動慣量。由于發(fā)動機(jī)各個(gè)缸的做功是不連續(xù)的,所以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也是變化的。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增高時(shí),飛輪的動能增加,把能量貯蓄起來;當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí),飛輪動能減少,把能量釋放出來。飛輪可以用來減少發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的速度波動。

裝在發(fā)動機(jī)曲軸后端,具有轉(zhuǎn)動慣性,它的作用是將發(fā)動機(jī)能量儲存起來,克服其他部件的阻力,使曲軸均勻旋轉(zhuǎn);通過安裝在飛輪上的離合器,把發(fā)動機(jī)和汽車傳動連接起來;與起動機(jī)接合,便于發(fā)動機(jī)起動。并且是曲軸位置傳感和車速傳感的集成處。

在作功行程中發(fā)動機(jī)傳輸給曲軸的能量,除對外輸出外,還有部分能量被飛輪吸收,從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會升高很多。在排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程中,飛輪將其儲存的能量放出來補(bǔ)償這三個(gè)行程所消耗的功,從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太多。

除此之外,飛輪還有下列功用:飛輪是摩擦式離合器的主動件;在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動發(fā)動機(jī)用的飛輪齒圈;在飛輪上還刻有上止點(diǎn)記號,用來校準(zhǔn)點(diǎn)火定時(shí)或噴油定時(shí),以及調(diào)整氣門間隙


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飛輪的原理

等在工作過程中,驅(qū)動力和工藝阻力常發(fā)生周期性變化。就機(jī)械的某一工作周期而言,由于驅(qū)動力做功和阻力做功相等,機(jī)械可保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),但在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)過程中主軸上的等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩一般不會時(shí)刻相等。當(dāng)?shù)刃?qū)動力矩大于或小于等效阻力矩時(shí)就會出現(xiàn)“盈功”或“虧功”,動能增加或減少會使機(jī)械加速或減速運(yùn)轉(zhuǎn),從而出現(xiàn)速度的周期性波動。機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的速度波動會影響機(jī)械的工藝質(zhì)量。例如由柴油機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速波動,會引起交流電壓波形畸變;交流電機(jī)驅(qū)動的剪切機(jī)速度波動過大,會使電動機(jī)工況變壞。以ωmax、ωmin和ωm分別表示機(jī)械在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段主軸的最大、最小和平均角速度,可用速度不均勻系數(shù)δ=(ωmax-ωmin)/ωm作為衡量轉(zhuǎn)速均勻性的指標(biāo)。某些機(jī)械的許用速度不均勻系數(shù)見附表。

機(jī)械在每一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)的動能變化是個(gè)定值。安裝飛輪可以增大機(jī)械的慣性參量,從而使其蓄、放定值動能時(shí)減少速度波動,控制δ〈【δ】。在沖壓、剪切等機(jī)械上安裝飛輪,還可以減小動力機(jī)的容量。這類機(jī)械的工藝阻力很大,如果按照這樣大的阻力來選用大容量的動力機(jī)很不經(jīng)濟(jì)。但這類機(jī)械工藝阻力雖大,而作用時(shí)間很短,所以裝上飛輪便可以選用一臺容量較小的動力機(jī),使其在大部分沒有工藝阻力的時(shí)間內(nèi)向飛輪貯能,而在工藝阻力作用的短暫時(shí)間內(nèi)由飛輪釋放能量,幫助動力機(jī)克服阻力。

在緊急情況下或在制動器檢驗(yàn)裝置中短時(shí)快速耗能情況下,飛輪還可用作動力源。此外,還可利用飛輪驅(qū)動車輛。

從減輕機(jī)械重量出發(fā),飛輪應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上,飛輪的質(zhì)量分布應(yīng)遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線,因此大輪緣的輪幅式飛輪應(yīng)用較廣,用結(jié)構(gòu)鋼焊接的輻板式飛輪也較多采用。對低速重載的柴油機(jī)則多用剖分裝配式飛輪。在一些機(jī)械中適當(dāng)加大皮帶輪和齒輪的轉(zhuǎn)動慣量,也能起飛輪的作用。設(shè)計(jì)飛輪時(shí)必須考慮飛輪轉(zhuǎn)動時(shí)由于離心力引起的輪緣拉應(yīng)力,通常用限制圓周速度的辦法來控制輪緣中拉應(yīng)力的大小。鑄鐵輪輻式飛輪的周速應(yīng)小于25~35米/秒,鑄鋼飛輪周速應(yīng)小于50米/秒,盤形鑄鋼飛輪周速不能大于80米/秒。飛輪的設(shè)計(jì)和應(yīng)用問題,屬于機(jī)械動力學(xué)的研究內(nèi)容。在起動頻繁的機(jī)械中如裝有飛輪,則應(yīng)使飛輪通過離合器與轉(zhuǎn)動軸相連,以縮短起、停過程。


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飛輪的階段

開始階段

(1)制定清晰職業(yè)目標(biāo)。

(2)做好失敗的準(zhǔn)備。

(3)養(yǎng)成成功的習(xí)慣。

(4)要具備良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。

(5)作好職業(yè)的規(guī)劃及計(jì)劃。

基礎(chǔ)階段

我們必須要腳踏實(shí)地的做好基礎(chǔ)工作,打好根基,才能夠?yàn)橐院蟮陌l(fā)展提供有效的保障。就像我們不管用什么方面,都必須讓飛輪主受力方向要與想它轉(zhuǎn)動的方向一致才可以達(dá)到讓它轉(zhuǎn)動的目的。

發(fā)展階段

通過前面的準(zhǔn)備,飛輪是可以在力的作用下轉(zhuǎn)動起來,但是這個(gè)時(shí)候的轉(zhuǎn)動是非常被動的,非常吃力的。一旦他的受力失去的話,上就會停止下來,只有不斷的加力或使力持之以恒,才可以使所受的力越來越接近臨界點(diǎn)。

輝煌階段

當(dāng)飛輪所受力達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí),由于牽引力和慣性的存在,即使飛輪所受力失去的時(shí)候,飛輪也可以在一定的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動。當(dāng)做好所有準(zhǔn)備后,獲得的將是很好的發(fā)展,在發(fā)展的背后,將是許多許多的認(rèn)同,認(rèn)可與依賴。即使在某個(gè)時(shí)刻或在某個(gè)方面發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)失誤時(shí)也不會導(dǎo)致完全的失敗,因?yàn)槲覀円呀?jīng)被接受了。只要在失誤之后能夠及時(shí)的意識到失誤,及時(shí)的更正,別人就會愿意繼續(xù)的認(rèn)可與依賴。

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